Midas预应力混凝土连续箱梁分析算例课件

FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械1本例题使用两跨连续梁模型,重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。主要包括分析预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法，以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的步骤和方法。预应力混凝土连续箱梁分析算例桥梁长度60@2=120mFluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械2跨中截面和端部截面跨中截面12.7m7.13m7.1m端部截面2.7m材料：JTG04（RC）-C50混凝土FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械3箱型截面尺寸FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械4定义材料和截面建立结构模型定义并构建结构组定义并构建边界组定义荷载组输入荷载布置预应力钢束张拉预应力钢束定义时间依存性材料特性值并连接运行结构分析确认分析结果。施工阶段分析应该正确施工顺序。施工阶段分析中各施工阶段的定义，在MIDAS/CIVIL里是通过激活和钝化结构组、边界组以及荷载组来实现的。MIDAS/CIVIL中桥梁施工阶段分析的步骤如下FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械5FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械6FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械7定义单位体系捕捉、选择视图等开关状态控制状态条坐标的动态显示FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械8定义材料3个页面对话框材料对话框截面对话框厚度对话框FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械9输入主桥材料在设计类型中选混凝土弹性模量35GPa在混凝土中选JTG04(RC)在数据库中选C50FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械10在钢材规范中选JTG04(s)在数据库中选Strand1860在设计类型中选钢材FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械11数据库的内定名称Strand1860即材料的名称Strand1860的材料特性材料的名称可以由用户优先输入定义FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械12定义主梁截面点击添加选择设计页面FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械13定义主梁截面偏心为中-上部FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械14定义主梁截面FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械1512.7/2=6.35m2.7m定义主梁截面FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械16定义主梁模型在原点建立节点1FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械17定义主梁模型单元将节点1通过扩展单元建立60个2m长的单元窗口选择节点1材料1:C50截面1:跨中复制和移动等间距dx,dy,dz(2,0,0)复制次数60FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械18定义主梁模型单元FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械19为边界条件建立三个边界节点选择节点31，这是跨中节点将节点31复制到z=-7.13m处，生成节点62FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械20为边界条件建立三个边界节点选择节点1，61；这是两端节点将所选节点复制到z=-2.7m处，生成节点63,64FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械21PSC桥梁从主菜单中选择模型结构建模助手PSC桥梁跨度信息...从树形菜单中选择模型结构建模助手PSC桥梁跨度信息...FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械22跨度信息确定桥梁的跨度信息：端部支点、内部支承的数量及位置、跨经等分配单元经由选择的：在模型窗口中选择单元；号：直接输入单元号如果被选单元的i端有一般支承条件，支承一栏会显示I。被选单元不是一般支承条件而是其它的边界条件时，就需用户在相应位置（I/J）中选择一项来补充支承一栏的信息模型窗口选择单元或直接输入单元号以后，点击添加/替换按钮，梁单元的单元号、单元长度、支承位置信息将会以表格的形式列出。FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械23先定义一般支撑，再定义跨度信息在节点选择区键入13161按回车键，即选择节点1、节点31和节点61节点选择区建立边界约束，Dx(开)等这里可随意，仅配合跨度信息的支撑定义FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械24定义跨度信息3点击添加/替换按钮4点击梁信息下的添加按钮1输入梁名称:主梁2选择单元1to60FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械25边界约束与跨度支撑信息定义前面在节点13161处定义了一般支承条件如果被选单元不是一般支承条件而是其它的边界条件时，就需用户在相应位置（I/J）中选择一项来补充支承一栏的信息节点1是单元1的I端，节点31是单元31的I端，节点61是单元60的J端节点31是单元30的J端FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械26PSC桥梁从主菜单中选择模型结构建模助手PSC桥梁截面和钢筋从树形菜单中选择模型结构建模助手PSC桥梁截面和钢筋FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械27截面和钢筋对话框有两个页面1截面页面定义截面各个部位的纵向变化位置，变化可以用不同的曲线次数来模拟。可以对梁的高度、厚度和宽度等参数进行控制。FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械282钢筋页面截面和钢筋对话框有两个页面定义钢筋纵向布置的起始和终止位置，定义钢筋横向布置的数量、直径和间距钢筋页面下有2个表单纵向钢筋表单和抗剪钢筋表单FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械29截面页面下有5个表单控制截面的各类变化一般采用高度表单和下翼缘厚度表单截面形式不同，表单的个数会随之变化截面和钢筋对话框有两个页面FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械30利用PSC桥梁定义变截面主梁跨中截面7.13m7.1m0.85m12.7m端部截面2.7m0.25mFluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械31利用PSC桥梁定义变截面主梁程序根据跨度信息中的支撑条件，建立三根参考线，以便定义截面相对于参考线的变化位置参考线s1位于节点1，参考线s2位于节点31参考线s3位于节点61。参考线s1参考线s2参考线s313161用户可酌情选择参考线，定义截面的变化位置FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械32参考线s158m7.13m62m2.7m-60m7.13m-2m2.7m参考线s22m设置表单可以采用不同的参考线FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械33截面控制参数的含义距离：距参考线的距离尺寸：当前位置的截面尺寸对称面距离：输入对称轴至参考线的距离新版引入参考线：截面距离以参考线参定位FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械34参考线s158m7.13m62m2.7m高度表单设置下翼缘厚度表单设置利用参考线1设置表单FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械35利用参考线2设置表单-60m7.13m-2m2.7m参考线s22m高度表单设置下翼缘厚度表单设置FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械36参考线的选择曲线类型的选择高度表单的细节操作FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械37变截面和等截面的比较等截面仅用一个截面就可描述所有单元的截面特性变截面每一个截面须要一个截面特性来模拟60个不同单元对应60个不同的截面特性FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械38钢筋页面对话框定义钢筋纵向布置的起始和终止位置，定义钢筋横向布置的数量、直径和间距钢筋页面下有2个表单纵向钢筋表单和抗剪钢筋表单这里介绍纵向钢筋表单FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械39纵向钢筋布置的控制参数梁名称：选择在跨度信息里定义好的梁。如果先前没有定义好梁，点击右侧[…]按钮来定义新的梁输入钢筋开始点至参考点距离输入钢筋结束点至参考点距离钢筋开始点至参考点距离必须大于钢筋结束点至参考点距离FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械40直径：选择钢筋直径，d10表示直径10mm的钢筋Ref.Y：为了截面纵向钢筋的横向定位而指定基准点。选择中心，钢筋从中心至两边布置；选择左，钢筋从左端开始布置Ref.Z：为了截面纵向钢筋的竖值方向的位置而指定基准点。选择顶或底。数量：输入钢筋数量间距[S]：钢筋起点处钢筋间距间距[E]：钢筋终点处钢筋间距Y：钢筋的型心从Ref.Y(基准点)的移动距离Z：Ref.Z(基准点)至钢筋的竖向距离纵向钢筋布置的控制参数间距相等：钢筋起点至终点的钢筋间距相等，勾选此选项FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械41结构建模助手截和钢筋表单数据的保存和打开将定义好的表单数据予以保存，点击另存为…按钮以便后用将原先保存的数据重新打开，以借鉴已有的经验，减少重复工作结构建模助手的文件后缀为wzdFluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械42顶部和底部钢筋的横向布置示意顶部布置10根钢筋，间距1m，距顶部0.1m,从y轴中心向两边展开底部布置4根钢筋，间距1.1m，距底部0.15m,从y轴中心向两边展开FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械43顶部和底部钢筋的横向越界布置顶部布置30根钢筋，间距0.5m，距顶部0.4m,从y轴中心向两边展开。钢筋布置y向越界，z向也越界。底部布置10根钢筋，间距1m，距底部0.15m,从y轴中心向两边展开。钢筋布置y向越界。FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械44纵向钢筋布置原则截面受拉区布置纵向钢筋初步计算时根据重力作用下的弯矩图，确定截面的受拉区和受压区通常跨中部分，受拉区在截面的底部支座约束部分，受拉区在截面的顶部弯矩大的部位，多布置钢筋弯矩小的地方，少布置钢筋布置构造钢筋验算不满足规范要求，重新布局钢筋的配置FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械45纵向钢筋的布置支座1支座2支座320m20m顶部布置30根钢筋，y向间距0.4m，距顶部0.13m,从y轴中心向两边展开。以支座2为参考点定位纵向位置起始位置-20m,结束位置20m钢筋顶部布置区FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械46纵向钢筋的布置支座1支座2支座320m顶部布置20根钢筋，y向间距0.6m，距顶部0.13m,从y轴中心向两边展开。以支座1为参考点定位纵向位置起始位置0m,结束位置20m钢筋顶部布置区FluidMechanicsandMachinery流体力学与流体机械47纵向钢筋的布置顶部布置20根钢筋，y向间距0.6m，距顶部0.13m,从y轴中心向两边展开。以支座1为参考点定位纵向位置起始位置100m,结束位置120m支座1支座